Covalent Encapsulation of Sulfur in a MOF‐Derived S, N‐Doped Porous Carbon Host Realized via the Vapor‐Infiltration Method Results in Enhanced Sodium–Sulfur Battery Performance

材料科学 硫黄 多硫化物 多孔性 化学工程 电化学 共价键 复合数 无机化学 电解质 碳纤维 电极 复合材料 有机化学 化学 物理化学 冶金 工程类
作者
Fengping Xiao,Xuming Yang,Hongkang Wang,Jun Xu,Yulong Liu,Denis Y. W. Yu,Andrey L. Rogach
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:10 (23) 被引量:119
标识
DOI:10.1002/aenm.202000931
摘要

Abstract Practical applications of room temperature sodium–sulfur batteries are still inhibited by the poor conductivity and slow reaction kinetics of sulfur, and dissolution of intermediate polysulfides in the commonly used electrolytes. To address these issues, starting from a novel 3D Zn‐based metal–organic framework with 2,5‐thiophenedicarboxylic acid and 1,4‐bis(pyrid‐4‐yl) benzene as ligands, a S, N‐doped porous carbon host with 3D tubular holes for sulfur storage is fabricated. In contrast to the commonly used melt‐diffusion method to confine sulfur physically, a vapor‐infiltration method is utilized to achieve sulfur/carbon composite with covalent bonds, which can join electrochemical reaction without low voltage activation. A polydopamine derived N‐doped carbon layer is further coated on the composite to confine the high‐temperature‐induced gas‐phase sulfur inside the host. S and N dopants increase the polarity of the carbon host to restrict diffusion of sulfur, and its 3D porous structure provides a large storage area for sulfur. As a result, the obtained composite shows outstanding electrochemical performance with 467 mAh g −1 (1262 mAh g −1 (sulfur) ) at 0.1 A g −1 , 270 mAh g −1 (730 mAh g −1 (sulfur) ) after 1000 cycles at 1 A g −1 and 201 mAh g −1 (543 mAh g −1 (sulfur) ) at 5.0 A g −1 .
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
斯文败类应助故意的鼠标采纳,获得10
1秒前
3秒前
英姑应助DSH采纳,获得10
4秒前
5秒前
6秒前
6秒前
7秒前
8秒前
gar完成签到 ,获得积分10
10秒前
1234发布了新的文献求助10
10秒前
鳗鱼老师完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
12秒前
江湖笑发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
15秒前
zxyhb发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
qujue001发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
Mike001发布了新的文献求助10
17秒前
Mike001发布了新的文献求助10
18秒前
大橙子完成签到,获得积分10
20秒前
爆米花应助懵懂的书蝶采纳,获得10
21秒前
希文完成签到,获得积分10
22秒前
秋雪瑶应助van_采纳,获得10
23秒前
23秒前
道明嗣发布了新的文献求助10
24秒前
Ge发布了新的文献求助10
24秒前
风流小莫邪完成签到 ,获得积分10
24秒前
江湖笑完成签到,获得积分10
25秒前
草拟大坝应助好可爱采纳,获得10
27秒前
小蘑菇应助婷123采纳,获得10
27秒前
29秒前
加油冲完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
Lucas应助温衡的言希采纳,获得10
31秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 800
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 460
Wisdom, Gods and Literature Studies in Assyriology in Honour of W. G. Lambert 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2393830
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2097779
关于积分的说明 5286026
捐赠科研通 1825262
什么是DOI,文献DOI怎么找? 910154
版权声明 559943
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 486418